[发明专利]一种外延反应加热控制方法、系统、电子设备及存储介质

说明书

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种外延反应加热控制方法、系统、电子设备及存储介质，外延反应加热控制方法用于外延反应设备，包括以下步骤：输出最大加热功率信息以使外延反应设备的外延腔迅速升温至预设的第一温度信息；根据第一温度信息、预设的第二温度信息以及第二温度信息对应的起始加热功率信息生成加热功率曲线；根据加热功率曲线调节并输出加热功率信息以使外延腔逐渐升温，直至加热功率信息下降至起始加热功率信息；对外延腔进行PID控制加热使外延腔升温至预设的外延反应温度信息所对应的温度，本申请通过上述方法使外延腔在加热过程中不会因为加热功率突变而导致温度产生波动，从而提高加热效率及加热稳定性。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种外延反应加热控制方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

在外延生长过程中SiC外延设备需要通过加热装置对外延腔进行加热，其加热时间及加热温度等工艺参数的设定以及外延设备中温场的稳定性和均匀性是影响衬底成膜质量的关键因素，在衬底生长过程中，外延腔最高需要加热到1700℃，同时要求恒温区内温度精度误差不大于1℃，为提高生长效率，需要使温度快速上升。

现有的加热方式选择使用升温快，加热温度范围大的感应加热方式进行加热，而由于感应加热升温较快，且具有温度迟滞的问题，会导致整个温控系统的非线性较强，稳定性差，在一些实施方案中，外延加热包括多个加热阶段，通常以外延腔内的温度是否达到下一阶段的预设起始温度作为是否进入下一阶段的判断依据，而由于感应加热具有温度迟滞的特性，当外延腔内的温度达到下一阶段的预设加热温度时，外延腔内的温度还保持上一阶段的变化趋势，从而使外延腔内的温度与理想温度范围产生偏差，因此需要增加温度控制过程使外延腔内的温度调整到理想温度范围，导致控制温度的时间增加，降低外延反应的效率。

针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种外延反应加热控制方法、系统、电子设备及存储介质，旨在解决外延加热时外延腔内温度稳定性差的问题。

第一方面，本申请提供了一种外延反应加热控制方法，应用于外延反应设备，外延反应加热控制方法包括以下步骤：

输出最大加热功率信息以使外延反应设备的外延腔迅速升温至预设的第一温度信息，第一温度信息为外延腔利用最大加热功率信息加热的防止温度过冲的上限温度信息；

根据第一温度信息、预设的第二温度信息以及第二温度信息对应的起始加热功率信息生成加热功率曲线，起始加热功率信息为外延腔进行PID控制加热时预设的PID启动功率信息；

根据加热功率曲线调节并输出加热功率信息以使外延腔逐渐升温，直至加热功率信息下降至起始加热功率信息；

对外延腔进行PID控制加热使外延腔升温至预设的外延反应温度信息所对应的温度。

本申请通过根据第一温度信息、第二温度信息以及第二温度信息对应的起始加热功率信息生成加热功率曲线，并根据加热功率曲线对外延腔进行加热升温，使外延腔在进入PID控制加热阶段时，加热功率信息恰好等于起始加热功率信息，防止在进入第三阶段时由于加热功率变化导致温度产生波动，影响加热稳定性，从而使外延腔在进入PID控制加热阶段时温度变化稳定，进而提高外延反应的效率与质量。

可选地，本申请提出的一种外延反应加热控制方法，第一温度信息为预设的外延反应温度信息的45%-60%。

本申请通过限定第一温度信息为预设的外延反应温度信息的45%-60%，防止在全功率加热下造成温度过冲，从而避免造成外延腔的加热温度调整时间过长的问题。

可选地，本申请提出的一种外延反应加热控制方法，第二温度信息为预设的外延反应温度信息的85%-90%。